Chemia - ćwiczenia - koloidy.pdf

(432 KB) Pobierz
Ćwiczenie
1
Stabilność zawiesiny koloidu liofobowego otrzymanego metodą dyspersyjną
Celem
ćwiczenia
jest obserwacja trwałości koloidu liofobowego otrzymanego przez
wstrząsanie (dyspersyjna metoda mechaniczna) w róŜnych warunkach
środowiska.
Aparatura i odczynniki
probówki
cylinder miarowy 10 cm
3
tryskawka z wodą destylowaną
waga z dokładnością do 0,05 g
mikroskop optyczny
zestaw szkiełek do mikroskopu
kroplomierz
Fe
2
O
3
- hematyt
woda destylowana
0,1 M NaOH
Sposób wykonania oznaczeń
– W dwóch probówkach umieścić po 5 cm
3
wody destylowanej. Do kaŜdej dodać po 0,1 g
Fe
2
O
3
(hematytu). Silnie wstrząsając probówkami doprowadzić do powstania koloidu.
– Do jednej probówki dodać kilka kropel wody destylowanej, a do drugiej taką samą ilość
0,1 M NaOH. Ponownie silnie wstrząsać probówkami. W trakcie wstrząsania
zaobserwować barwę i stabilność obu zawiesin koloidalnych.
– Kilka kropel obu zawiesin koloidalnych umieścić na szkiełku i obserwować pod
mikroskopem. Opisać strukturę obu próbek i dostrzeŜone róŜnice.
– Narysować warstwę elektryczną wokół cząstki hematytu dla obu przypadków.
Ćwiczenie
2
Otrzymywanie i koagulacja koloidalnych roztworów kalafonii
Celem
ćwiczenia
jest zaobserwowanie moŜliwości otrzymania koloidalnego roztworu
kalafonii w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności (metody kondensacyjne).
Kalafonia dobrze rozpuszcza się w niŜszych alkoholach, zaś w wodzie jest nierozpuszczalna.
Po zmieszaniu rozcieńczonego etanolowego roztworu kalafonii z wodą wytrąca się koloidalny
osad kalafonii.
Ponadto na przykładzie otrzymanych hydrozoli kalafonii moŜna sprawdzić dwie metody
koagulacji: przez ogrzanie lub zwiększenie stęŜenia fazy zdyspergowanej.
Aparatura i odczynniki
probówki
cylinder miarowy 50 cm
3
cylinder miarowy 10 cm
3
stojak na probówki
tryskawka z wodą destylowaną
łaźnia wodna
2% etanolowy roztwór kalafonii
woda destylowana
Sposób wykonania oznaczenia
– Do trzech probówek wlać po 10 cm
3
wody destylowanej i do kaŜdej z nich stopniowo
dodać po 10 kropli 2% etanolowego roztworu kalafonii. Zawartość probówek zmieszać
przez kilkukrotne obrócenie do góry dnem probówki zatkanej palcem. (Nie ubijać piany!).
– Ustawić probówki w
świetle
bocznym i zaobserwować silną opalescencję roztworów,
charakterystyczną dla koloidów liofobowych.
– Następnie zawartość jednej z probówek ogrzać do temperatury około 70°C. Do roztworu w
drugiej probówce wkroplić dodatkowo 10 kropel 2% etanolowego roztworu kalafonii i
ponownie energicznie wstrząsnąć. Roztwór w trzeciej probówce pozostawić bez zmian.
– Ustawić probówki w
świetle
bocznym i ponownie obserwować opalescencję wszystkich
trzech roztworów. Jeśli następuje koagulacja kalafonii, to opalescencja roztworu
stopniowo maleje, roztwór staje się mętny, a potem wytrąca się osad.
– Wyniki obserwacji zanotować i szerzej objaśnić.
Ćwiczenie
3
Koagulacja hydrozolu siarki otrzymanego w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności
Celem
ćwiczenia
jest zaobserwowanie moŜliwości otrzymania koloidalnego roztworu
kalafonii w wyniku zmniejszenia rozpuszczalności (metody kondensacyjne).
Siarka
β
(jednoskośna) dobrze rozpuszcza się w niŜszych alkoholach, zaś w wodzie jest
nierozpuszczalna. Po zmieszaniu nasyconego etanolowego roztworu siarki z wodą wytrąca się
koloidalny osad siarki.
Ponadto na przykładzie otrzymanego hydrozolu siarki moŜna sprawdzić dwie metody
koagulacji: przez ogrzanie lub zwiększenie stęŜenia fazy zdyspergowanej.
Aparatura i odczynniki
probówki
cylinder miarowy 50 cm
3
cylinder miarowy 10 cm
3
stojak na probówki
tryskawka z wodą destylowaną
łaźnia wodna
nasycony etanolowy roztwór siarki
β
woda destylowana
Sposób wykonania oznaczenia
– Do trzech probówek wlać 10 cm
3
wody destylowanej. Do kaŜdej probówki stopniowo
kroplami dodawać jednakową ilość nasyconego etanolowego roztworu siarki. Zawartość
probówek energicznie wstrząsnąć w celu zmieszania cieczy (nie ubijać piany!). Zaprzestać
dodawania roztworu siarki w momencie pojawienia się opalescencji roztworów.
– Następnie do roztworu w jednej z probówek wkroplić dodatkowo taką samą ilość kropel
etanolowego roztworu siarki jak za pierwszym razem i ponownie energicznie wstrząsnąć.
Zawartość drugiej probówki podgrzać we wrzącej łaźni wodnej. Roztwór w trzeciej
probówce pozostawić bez zmian.
– Ustawić probówki w
świetle
bocznym i ponownie obserwować opalescencję wszystkich
roztworów. Jeśli następuje koagulacja siarki, to opalescencja roztworu stopniowo maleje,
roztwór staje się mętny. W przypadku podgrzewanej próbki zaobserwować czy zachodzi
Ŝelowanie,
czy wytrącenie osadu siarki.
– Wyniki obserwacji zanotować i szerzej objaśnić.
Ćwiczenie
4
Stabilność hydrozolu siarki otrzymanego w reakcji rozkładu
Celem
ćwiczenia
jest zaobserwowanie moŜliwości otrzymania hydrozolu siarki w reakcji
rozkładu (metody kondensacyjne) wodnego roztworu tiosiarczanu sodu w
środowisku
kwaśnym, według reakcji:
Na
2
S
2
O
3
+H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+SO
2
+H
2
O+S
(koloid)
(…)
Ponadto otrzymując siarkę koloidalną w róŜnych warunkach moŜna sprawdzić wpływ
niektórych czynników na szybkość tworzenia się zolu oraz jego trwałość.
Aparatura i odczynniki
probówki
biurety 25 cm
3
cylinder miarowy 50 cm
3
cylinder miarowy 10 cm
3
stojak na probówki
tryskawka z wodą destylowaną
sekundomierz
0,1 M Na
2
S
2
O
3
0,1 M H
2
SO
4
0,5% roztwór
Ŝelatyny
woda destylowana
Sposób wykonania oznaczeń
– W probówkach przygotować roztwory według proporcji pokazanych w tabl.5.3. W
kolejnych trzech probówkach umieścić odpowiednią ilość tiosiarczanu sodu, dodać – jeśli
jest to wymagane – dodatkowy składnik, a następnie kwas siarkowy. Kwas siarkowy
naleŜy wprowadzić moŜliwie w jednakowym czasie do wszystkich 3 próbek, po czym
delikatnie zmieszać składniki przez kilkukrotne obrócenie do góry dnem probówki
zatkanej palcem (nie ubijać piany!). Włączyć sekundomierz.
Składnik
dodatkowy
0,1 M Na
2
S
2
O
3
0,1 M H
2
SO
4
Roztwór 1
brak
10 cm
3
10 cm
3
Roztwór 2
15 cm
3
wody dest.
2 cm
3
2 cm
3
Tablica
5.3
Roztwór 3
15 cm
3
Ŝelatyny
2 cm
3
2 cm
3
– Ustawić probówki w
świetle
bocznym.
– Dla kaŜdego układu zaobserwować 2 punkty w czasie: moment pojawienia się opalescencji
charakterystycznej dla koloidów liofobowych, czyli powstanie koloidu oraz moment
koagulacji koloidu. Ten drugi punkt naleŜy zaobserwować jako takie zmętnienie próbki,
które uniemoŜliwi zobaczenie dłoni przez
światło
probówki (ślepa próba daje wynik
negatywny).
– Wyniki pomiaru czasu powstania i koagulacji koloidu zestawić w tabl.5.4.
Czas
powstania koloidu
zmętnienia koloidu
Roztwór 1
Roztwór 2
Tablica
5.4
Roztwór 3
– Porównując czasy otrzymane dla wszystkich układów wyciągnąć ogólne wnioski o
wpływie zmniejszonego stęŜenia faz (wpływ wody) i buforującym działaniu układu
liofilowego (Ŝelatyna) na liofobowy (hydrozol siarki) na ogólną trwałość koloidów. Jako
punkt odniesienia przyjąć roztwór 1.
Zgłoś jeśli naruszono regulamin